Статистика
Время:
Зарегистрированных: 88411
Последним зарегистрирован: igor65
Рекорд посещаемости: 12585
Групп пользователей: 4
 Группы:
[Admin] [Cоучастник] [Автор] [Модератор]
 Сейчас на сайте
 Всего: 597
 Гостей: 595
 Анонимных: 1
 Пользователей: 1
 Зарегистрированные:
zenner

> Радио приемники от 40 до 200мГц -> Узкополосный AM-NFM приемник VHF диапазона
Во время разработки приемника на 4хх с использованием микросхемы MRF49XA, СВЧ милливольтметра на AD8307 а так же при работе с анализатором спектра PS-2A появилась идея: в этих приборах используется логарифмический тракт (усилитель+ детектор) который обеспечивает неплохое качество обработки АМ речевого сигнала (конечно для музыки это непригодно!) и импульсных сигналов при простой схеме, огромном усилении, большом динамическом диапазоне и абсолютной устойчивости к самовозбуждению. С аналогичным построением схемы встречал только одну публикацию на VRTP из зарубежного журнала (АМ приемник 0-30МГц), однако развития эта тема не получила. Учитывая что узкополосный АМ тракт так же может принимать и NFM сигналы решил сделать приемник VHF диапазона 117-164 мгц с логарифмическим трактом ПЧ. На входе приемника установлен широкополосный ППФ с полосой 110-170МГц, основное назначение которого подавлять помехи от ТВ и FM передатчиков. Далее сигнал усиливается широкополосным усилителем на транзисторе BFR93 с усилением 17-20db и поступает на преобразователь частоты с встроенным гетеродином (микросхема SA612), дающим усиление порядка 13-15db. Для улучшения работы гетеродина на частотах свыше 100 мгц увеличен ток генератора за счет подключения резистора сопротивлением 10ком параллельно встроенному резистору 25ком (с вывода 7 микросхемы на общий минус). С выхода преобразователя частоты который для простоты выполнен небалансным сигнал идет на пьезокерамический фильтр ПЧ с частотой 465 или 455 КГц. Дополнительные резисторы в обвязке фильтра служат для подавления сигналов большой амплитуды, находящихся далеко за полосой пропускания фильтра (это частота гетеродина и сигналы ТВ и FM передатчиков) в противном случае они будут наряду с полезным сигналом детектироваться и сильно снизят чувствительность приемника. После фильтра ПЧ сигнал поступает на логарифмический усилитель- детектор (микросхема AD8307) которая обеспечивает основное усиление тракта. Применение широкополосного тракта Пч, имеющего полосу до 500-800МГц при пороге детектирования 50мкв согласно ДШ а реально и 20мкв требует максимального снижения всех видов наводок на эту часть схемы. Поэтому монтаж сделан на 2-х сторонней плате, где вторая сторона является сплошной землей. Также применена экранировка фильтра ПЧ и микросхемы AD8307 а сигнал гетеродина подается в синтезатор экранированным кабелем. Эти меры позволили получить чувствительность приемника -115..-120dbm (во всяком случае сигнал с уровнем ниже порога спектроанализатора равного -108dbm уверенно принимается приемником)
и динамический диапазон порядка 80-90db.
Основную деталь- микросхему AD8307 брал самую дешевую (клон за 60-80р) в корпусе SOP-8. Искать оригинал от AD за 600р не нужно.
Схема основного блока:image
Приемник управляется цифровым модулем, в который входит микроконтроллер PIC16F684, синтезатор LM7001 и дисплей WH0802A-YGK-CT0. Модуль принимает входные сигналы от вакодера, кнопок управления, нпряжение погору шумоподавителя и сигнал RSSI от основной платы приемника а на выходе дает команды синтезатору и ключу шумоподавителя. Модуль так же собран на 2-х сторонней плате, вторая сторона является "землей". Соединения земляных цепей со второй стороной обозначены в платах белым кружком.
Схема модуля управления (с синтезатором), на схеме показаны подключения к выводам дисплея:
image

Провода, идущие к дисплею, а именно D4-D7,E, и RS подключены чарез RC цепочки 100...200ом и 200пф (на принципиальной схеме не показаны а вечатной плате есть) для снижения помех от цифровой части.
На дисплее отображаются:
- в верхней строке частота приема в КГц
- в нижней строке слева символ S (если шумоподавитель открыт) или М(если шумоподавитель закрыт) и далее уровень принимаемого сигнала в dbm, например "S-054dbm"
Такая индикация уровня гораздо информативней чем показометр "в попугаях" на 5-6 кубиков, тем более что в детекторе стоит измерительный логарифмический преобразователь. Калибровка и подбор коэффициентов в программе обработки RSSI проводились по лучшему совпадению показаний спектроанализатора который использовался как образцовый и шкалы уровня на дисплее в диапазоне -110...-40dbm, при необходимости можно точность повысить но на данном этапе не нужно. Приемник имеет кнопку включения сканирования "вверх" с шагом 25 КГц и скоростью 100 каналов в секунду в пределах до +2мгц от частоты старта. Автоматическое сканирование включается при закрытом шумоподавителе и идет или до первого сигнала выше порога ШП или до достижения частоты +2МГц и далее снова по кольцу если сигналов не было. При повторнои запуске сканирования после остановки отсчет до +2мгц пойдет с новой точки. Если шумоподавитель открыт, сканирование идет пока нажата кнопка и до частоты +2МГц. Следует заметить что при такой скорости перебора каналов возможно запаздывание (проскакивание канала) остановки сканировния на 1 канал (12.5 кгц).
На всякий случай: все катушки в приемнике по 4 витка проводом 0.43-0.5мм на оправке диаметром 3мм.
По настройке: не требуется, если только может потребоваться подвигать витки в контуре гетеродина в зависимости от разброса параметров варикапа.
Напряжение питания: от 6.5 до 12...15в
Потребляемый ток с включенной подсветкой дисплея 45-50ма (на минимальной громкости).
Для проверки повторяемости было изготовлено 2 приемника с одинаковым приемным трактом и разными синтезаторами, один от простейший приемника 115-150Мгц а второй с полным набором функций. Испытания показали работоспособность обоих вариантов. В обоих синтезаторах применена микросхема LM7001 и опорный кварц 3.579545, программная коррекция обеспечивает погрешность установки частоты менее половины полосы пропускания фильтра ПЧ. Во всяком случае частоты авиадиапазона, любительского 144МГц и служебных станций 148МГц совпадают. Интересно что уровень шумов при отсутствии сигнала небольшой (как в MRF49XA и спектроанализаторе в режиме приема сигналов) и часто позволяет работать без шумоподавителя. Ару в приемнике нет как впрочем и в прототипах да она и не просится. В общем результатами испытаний я доволен.
Из недостатков:
-при недостаточной экранировке микросхемы AD8307 и ФПЧ в случае наличия внешних полей от ТВ передатчиков уровнем свыше -20dbm и выше (на антенне длиной 50см) возможен фон с частотой каровой развертки 50гц от эффекта прямого детектирования
- при больших наводках от гетеродина на вход тракта ПЧ чувствительность приемника уменьшается. На наличие наводок от гетеродина указывает увеличение показаний шкалы уровня более 6db на верхней частоте диапазона по сравнению с нижней (например с -117dbm до -109dbm).
Все это решается экранированием узлов.
Программа для МК написана на Микробейсик, прилагаю архивы программ с исходниками для диапазона 117-164МГц шаг сетки 12.5КГц кварц 3579,545КГц , синтезатор LM7001 контроллер PIC16F684, дисплей WH0802A, варианты для ПЧ 455КГц и 465КГц.

Для ПЧ 465к

Для ПЧ 455к

Монтаж.
Обе платы выполнены из 2-х стороннего стеклотекстолита, сплошная фольга второй (нижней) стороны используется как "земля". Детали припаяны со стороны проводников, "земляные" переходы помечены белыми кружками. На основной плате экран филтра и микросхемы AD8307 сделан в виде Г-образной скобы и припаян по одному краю к сплошной фольге нижней стороны. Не продляйте экран над гетеродином, от этого наводки увеличатся. В одном из вариантов фильтр ПЧ вообще не экранирован, экран в виде маленькой плстинки над AD8307. То же работает но чувствительность чуть хуже.
Фото платы основного блока без экрана:image
Вот так установлен экран:image
Фото двух экземпляров приемника, справа с новым синтезатором, слева со старым от http://vrtp.ru/index.php?act=categories&CO...le&article=3414image

Фото приемников:image

Образцы принятых сигналов (авиа- АМ, остальные- NFM)
Сигналы АМ и NFM
Прием авиа проводился на даче на телескопическую антенну 60см, остальных- дома на "резинку"
В заключение архив с файлами схем и печатных плат:АРХИВ СХЕМ И ПЛАТ
Обсудить на Форуме
Для VRTP от
©s0ll2 Олег




  banner DIPTRACE - САМЫЙ ЛУЧШИЙ ТАКСИРОВЩИК ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ
Portal-X